Multiplex Echo Locator: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez az utasítás leírja, hogyan lehet „pásztázó” visszhangkeresőt készíteni egy Arduino és négy multiplexelt ultrahangos érzékelő segítségével. Nincsenek mozgó alkatrészek.

Az építés egyszerű… csak éles késre, két fúróra, forrasztópákara és fűrészre van szüksége.

Elméletileg legfeljebb négy objektum helye lehet tűhegyes. A gyakorlatban a legjobb, amit sikerült, három.

Az áramkör és a kód pusztán kísérleti jellegű, és abban a reményben jelenik meg, hogy valaki hasznosnak találja őket.

Képek

• Az 1. fotó az összeszerelt visszhangjelzőt mutatja.
• A videó azt mutatja, hogy a visszhang-lokátor két objektum helyére mutat

1. lépés: bekötési rajz

Az 1. fotó a „quad sensor echo locator” kapcsolási rajzát mutatja.

A B1 és B2 érzékelőt „passzívvá” teszik, ha több réteg maszkolószalagot helyeznek az adó (T) jelátalakítókra.

Ez a szalag blokkolja az ultrahangos hangot, amely egyébként kibocsátásra kerülne.

2. lépés: Alkatrészlista

Az 1. fotó a kettős szenzoros echo lokátorom alkatrészeit mutatja. Az ebben a cikkben leírt négyérzékelő visszhang -lokátorhoz további két ultrahangos érzékelőre van szükség.

A következő részeket a https://www.aliexpress.com/ webhelyről szereztük be:

• 1 csak Arduino Uno R3 USB kábellel
• 4 csak HY-SRF05 vagy HC-SR04, ultrahangos jelátalakítók

A következő alkatrészeket szerezték be helyben:

• 1 csak férfi arduino fejléc
• 4 csak női arduino fejléc
• 2 darab darab alumínium
• 2 csak apró fadarabok
• 2 csak kis csavarok
• 6 csak kábelköteg
• Csak 12 hosszúságú műanyag bevonatú huzal (különböző színekben) [1]

Megjegyzések

[1]

A vezetékek teljes hosszának meg kell egyeznie az érzékelők közötti kívánt távolsággal és egy kis mennyiséggel a forrasztáshoz. Ezután a vezetékeket összecsavarják, hogy kábelt képezzenek.

3. lépés: Elmélet

Az áramkör a „Dual Sensor Echo Locator” -re épül. [1]

Kettős érzékelő visszhangjelző

Az 1. fotó a fenti visszhangkereső „észlelési területét” mutatja.

Ennek az érzékelőnek az egyenletei a 2. képen láthatók.

Ez a „kettős szenzoros” visszhangjelző jól működik, de megköveteli, hogy mindkét érzékelőt az alapvonal alá kell felszerelni (azaz eltolás szükséges), hogy elkerüljék a keskeny sugárzású jelátalakítók használatából adódó nagy „holtpontokat”.

De mi van, ha egy ilyen eltolás nem lehetséges?

Négyérzékelő visszhangjelző

Eszembe jutott, hogy ezeket a „holtpontokat” és az „eltolódást” ki lehet küszöbölni, ha megnégyszerezzük az észlelési területek számát azáltal, hogy megduplázzuk az érzékelők számát, amint azt a 3. fotó mutatja.

A négy lehetséges szenzorkombináció közötti gyors váltás (multiplexelés) hatékonyan forgó nyalábot hoz létre (3. kép). Az egész területet lefedik, és az „eltolást” megszüntették.

Még jobb… ugyanazok az egyenletek (2. fotó) is használhatók!

Elméletileg ez a „négyérzékelő” visszhangjelző:

• legfeljebb négy objektumot képes észlelni. [2]
• nincsenek „holtpontjai”
• nem igényel eltolást

Eredmények

A koncepció működik, mivel több objektum észlelhető, de a kis „holtpontok” továbbra is megmaradnak, mivel a keskeny sugárszélességek nem világítják meg teljesen a célterületet, ha az eltolás nulla. [3]

Megjegyzések

[1]

Lásd: https://www.instructables.com/id/Dual-Sensor-Echo… a teljes magyarázatért és képletekért.

[2]

Négy objektum feltételezi:

• a sugár szélessége 45 fok.
• nem „árnyékolja” egyik tárgyat a másik

[3]

Hat, 30 fokos intervallumban szerelt érzékelőnek teljesen ki kell küszöbölnie a „holtfoltokat”

4. lépés: Építés

Képek:

• 1. fotó: rögzítőkonzolok
• 2. kép: elölnézet
• 3. kép: hátulnézet
• 4. kép: felülnézet

Szerelőkonzolok

Két rögzítőkonzol készült 18-as méretű alumíniumlemezből az oktatási utasításomban leírt módszerrel:

Fémfűrésszel vagy ónvágókkal 30 mm -es vágást végezzen az egyik szélétől a 45 fokos hajtogatási vonalig. Most „pontozza” a középvonal mindkét oldalát a fűrészvágástól az alapig, majd „csóválja” a nem kívánt részt, amíg ki nem szakad.

A konzolok méretei az 1. képen láthatók.

Érzékelő aljzatok

Az érzékelő aljzatok a szabványos Arduino fejlécekből készültek.

Az összes nem kívánt csap ki lett húzva, és 3 mm -es lyukat fúrtak a műanyagba.

A csatlakozók forrasztásakor ügyeljen arra, hogy ne zárja rövidre a vezetékeket az alumínium konzolhoz.

Törzsoldók

Egy kis darab zsugorcső a kábel mindkét végén megakadályozza a vezetékek kibomlását.

Kábelkötegeket használtak a kábelek nem kívánt elmozdulásának megakadályozására.

5. lépés: Szoftver telepítése

Telepítse a következő kódot ebben a sorrendben:

Arduino IDE

Töltse le és telepítse az Arduino IDE -t (integrált fejlesztői környezet) a https://www.arduino.cc/en/main/software webhelyről, ha még nincs telepítve.

Feldolgozás 3

Töltse le és telepítse a Processing 3 webhelyet a https://processing.org/download/ webhelyről

Quad Sensor Echo Locator

Másolja a csatolt fájl, a „quad_sensor _echo_locator.ino” tartalmát egy Arduino „vázlatba”, mentse el, majd töltse fel az Arduino Uno R3 -ra.

Zárja be az Ardino IDE -t, de hagyja csatlakoztatva az USB -kábelt.

Négyérzékelős kijelző

Másolja a „quad_sensor_echo_locator.pde” csatolt fájl tartalmát egy feldolgozó „vázlatba”.

Most kattintson a bal felső „Futtatás” gombra… egy grafikus képernyőnek kell megjelennie a képernyőn.

Hibaelhárítás

A feldolgozás panaszkodni fog, ha a COM portjához társított [szám] módosítást igényel, de ezt megelőzően megjeleníti a rendelkezésre álló „COM” portok listáját, mindegyikben [szám] szögletes zárójelben.

Egyszerűen cserélje ki a [0] kódot a következő kódsorban az alábbi számok egyikével:

myPort = new Serial (ez, Serial.list () [0], Baud_rate);

Próbálja ki mindegyiket egymás után… az egyik működni fog.

6. lépés: Tesztelés

Csatlakoztassa az Arduino USB-kábelt a számítógépéhez, és futtassa a „dual_sensor_echo_locator.pde” fájlt a Processing 3 IDE (integrált fejlesztői környezet) „bal felső” gombjára kattintva.

A vesszővel elválasztott számoknak az 1. képen látható módon kell elindulniuk a képernyőn.

Az utolsó szám a zóna… a másik két szám az A1/A2 érzékelő és a B1/B2 távolság.

Piros (villogó) pont jelenik meg a kijelzőn, amikor tárgyat észlel a célterületen belül. További adatok is megjelennek, amint az érzékelők megtaláltak egy tárgyat (2. fotó).

Hibaüzenet indításkor

Indításkor hibaüzenetet kaphat.

Ha igen, módosítsa az 1. fénykép 85. sorában található [0] értéket, hogy megfeleljen a „COM” porthoz tartozó számnak.

A rendszertől függően több „COM” port is megjelenhet. Az egyik szám működni fog.

Az 1. fotón a [0] szám a „COM4” -hez van társítva.

Az érzékelők elhelyezése

Helyezze el az érzékelőket egymástól 100 cm távolságra, a célt pedig 80 cm -re … 100 cm -re elöl.

Forgassa lassan mindkét érzékelőt egy képzeletbeli 1 méter négyzet átlósan ellentétes sarka felé.

Az érzékelők elforgatásakor egy olyan pozíciót talál, ahol a grafikus kijelzőn villogó piros pont (ok) jelenik meg.

Az objektum észlelésekor a következő információk jelennek meg:

• zóna
• távolság 1
• távolság2
• alapvonal
• félperiméter
• terület
• X koordináta
• Ycoordinate

Képek

1. fotó: Nincsenek tárgyak… minden távolság kívül esik az észlelési területen.

2. fotó: Egy tárgyat találtak a "3. zónában"

Kattintson ide a többi utasításom megtekintéséhez.